URI | http://purl.tuc.gr/dl/dias/E219F852-84BF-4FA9-AAC0-0098DB536701 | - |
Αναγνωριστικό | https://doi.org/10.26233/heallink.tuc.102253 | - |
Γλώσσα | el | - |
Μέγεθος | 85 σελίδες | el |
Τίτλος | Μελέτη μη-γραμμικών μοντέλων ανευρυσματικών αορτών με χρήση μεθόδου πεπερασμένων στοιχείων
| el |
Τίτλος | Study of nonlinear models of aneurysmal aortas using the finite element method | en |
Δημιουργός | Xydias Charalampos-Faidon | en |
Δημιουργός | Ξυδιας Χαραλαμπος-Φαιδων | el |
Συντελεστής [Επιβλέπων Καθηγητής] | Stavroulakis Georgios | en |
Συντελεστής [Επιβλέπων Καθηγητής] | Σταυρουλακης Γεωργιος | el |
Συντελεστής [Μέλος Εξεταστικής Επιτροπής] | Antoniadis Aristomenis | en |
Συντελεστής [Μέλος Εξεταστικής Επιτροπής] | Αντωνιαδης Αριστομενης | el |
Συντελεστής [Μέλος Εξεταστικής Επιτροπής] | Alevras Panagiotis | en |
Συντελεστής [Μέλος Εξεταστικής Επιτροπής] | Αλευρας Παναγιωτης | el |
Εκδότης | Πολυτεχνείο Κρήτης | el |
Εκδότης | Technical University of Crete | en |
Ακαδημαϊκή Μονάδα | Technical University of Crete::School of Production Engineering and Management | en |
Ακαδημαϊκή Μονάδα | Πολυτεχνείο Κρήτης::Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης | el |
Περίληψη | Η υπολογιστική τεχνολογία παρέχει σημαντικές δυνατότητες για τη μελέτη και την προσομοίωση
σύνθετων ιατρικών καταστάσεων. Στην παρούσα εργασία, χρησιμοποιούνται υπολογιστικές
προσομοιώσεις με τη Μέθοδο των Πεπερασμένων Στοιχείων (FEM) για τη διερεύνηση της
μηχανικής συμπεριφοράς της ανευρυσματικής αορτής, μιας σοβαρής αγγειακής πάθησης που μπορεί
να οδηγήσει σε ρήξη και να απειλήσει τη ζωή του ασθενούς.
Η μελέτη επικεντρώνεται στη σύγκριση διαφορετικών προσεγγίσεων προσομοίωσης, λαμβάνοντας
υπόψη γραμμικά και μη γραμμικά μοντέλα υλικών, καθώς και μονοστρωματικές και
πολυστρωματικές προσεγγίσεις της δομής του τοιχώματος της αορτής. Τα δεδομένα που
χρησιμοποιήθηκαν προέρχονται από πραγματικούς ασθενείς και μέσω κατάλληλης επεξεργασίας
δημιουργήθηκαν τρισδιάστατες γεωμετρίες, οι οποίες αναλύθηκαν υπό φυσιολογικές συνθήκες
φόρτισης.
Η ανάλυση έδειξε ότι τα μη γραμμικά μοντέλα αποδίδουν με μεγαλύτερη ακρίβεια τη φυσιολογική
συμπεριφορά του τοιχώματος της αορτής, αποκαλύπτοντας υψηλότερες τάσεις στις περιοχές υψηλού
κινδύνου, όπως στον θόλο του ανευρύσματος. Τα πολυστρωματικά μοντέλα παρείχαν πιο ρεαλιστική
απεικόνιση της κατανομής των τάσεων και παραμορφώσεων, αναδεικνύοντας τη σημασία της
διαφοροποίησης μεταξύ των στρωμάτων του τοιχώματος. Από την άλλη, τα γραμμικά μοντέλα
παρείχαν μια πιο απλουστευμένη προσέγγιση, επαρκή για αρχικές εκτιμήσεις αλλά ανεπαρκή για την
πρόβλεψη ακραίων καταστάσεων.
Στόχος της εργασίας ήταν να εξεταστεί ο ρόλος των υλικών μοντέλων στη διαμόρφωση των
αποτελεσμάτων της προσομοίωσης και να εντοπιστούν οι περιοχές αυξημένης τάσης και
παραμόρφωσης, οι οποίες συσχετίζονται με τον κίνδυνο ρήξης. Τα ευρήματα της μελέτης μπορούν να
συνεισφέρουν στη βελτίωση των διαγνωστικών μεθόδων και στην ανάπτυξη εξατομικευμένων
στρατηγικών θεραπείας. Επιπλέον, παρέχουν πολύτιμες πληροφορίες για τη δημιουργία μηχανικών
ψηφιακών διδύμων ασθενών, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην πρόβλεψη της εξέλιξης
της πάθησης και στην υποστήριξη κλινικών αποφάσεων. | el |
Περίληψη | Computational technology offers significant capabilities for studying and simulating complex medical conditions. In this thesis, finite element method (FEM) simulations are employed to investigate the mechanical behavior of abdominal aortic aneurysms (AAA), a serious vascular condition that can lead to rupture and pose a life-threatening risk. The study focuses on comparing different simulation approaches by considering both linear and nonlinear material models, as well as single-layer and multi-layer models of the aortic wall structure. The data used in this research were obtained from real patients, processed to create three-dimensional geometries, and analyzed under physiological loading conditions. The analysis revealed that nonlinear models more accurately capture the mechanical behavior of the aortic wall, identifying higher stress concentrations in high-risk regions, such as the aneurysm dome. Multi-layer models provided a more realistic representation of stress and strain distribution, highlighting the importance of differentiating between the wall layers. On the other hand, linear models offered a simplified approach, sufficient for initial assessments but inadequate for predicting extreme conditions. The objective of this study was to examine the impact of material models on simulation outcomes and to identify regions of elevated stress and deformation, which are directly correlated with rupture risk. The findings contribute to improving diagnostic methodologies and developing personalized treatment strategies. Moreover, they provide valuable insights for the creation of mechanical digital twins of patients, which can be used for predicting disease progression and supporting clinical decision-making. | en |
Τύπος | Διπλωματική Εργασία | el |
Τύπος | Diploma Work | en |
Άδεια Χρήσης | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | en |
Ημερομηνία | 2025-02-13 | - |
Ημερομηνία Δημοσίευσης | 2025 | - |
Θεματική Κατηγορία | Ανεύρυσμα κοιλιακής αορτής | el |
Θεματική Κατηγορία | Abdominal aortic aneurysm | en |
Θεματική Κατηγορία | Γραμμική ανάλυση | el |
Θεματική Κατηγορία | Linear analysis | en |
Θεματική Κατηγορία | Μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων | el |
Θεματική Κατηγορία | Finite element method | en |
Θεματική Κατηγορία | Μη γραμμική ανάλυση | el |
Θεματική Κατηγορία | Nonlinear analysis | en |
Θεματική Κατηγορία | Μοντέλα υπερελαστικών υλικών | el |
Θεματική Κατηγορία | Hyperelastic Material Models | en |
Θεματική Κατηγορία | Στρωματοποιημένο υλικό | el |
Θεματική Κατηγορία | Layered material | en |
Βιβλιογραφική Αναφορά | Χαράλαμπος-Φαίδων Ξυδιάς, "Μελέτη μη-γραμμικών μοντέλων ανευρυσματικών αορτών με χρήση μεθόδου πεπερασμένων στοιχείων", Διπλωματική Εργασία, Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης, Πολυτεχνείο Κρήτης, Χανιά, Ελλάς, 2025 | el |
Βιβλιογραφική Αναφορά | Charalampos-Faidon Xydias, "Study of nonlinear models of aneurysmal aortas using the finite element method", Diploma Work, School of Production Engineering and Management, Technical University of Crete, Chania, Greece, 2025 | en |